C++中动态调度机制和调用正确函数的过程

Question

我了解 vptr 和 vtable 的概念以及它们在实现此机制中的作用。

编译器为每个具有至少一个虚函数的类构造一个vtable，并为每个类实例添加一个vptr指针，以便它可以访问vtable并在运行时执行正确的函数，但我无法理解究竟是如何。

考虑以下代码：

struct A
{
  virtual void foo() { cout << "A::foo" << endl; }
  virtual void goo() { cout << "A::goo" << endl; }
};

struct B
{
  virtual void goo() { cout << "B::goo" << endl; }
  virtual void foo() { cout << "B::foo" << endl; }
};

int main()
{
  A *r = (A *)(new B());
  r->foo();
}

输出：

B::goo

您能解释一下 B::goo 是如何以及为什么被处决的吗？编译器是否在编译时确定了在 vtable 中查找的位置？ 谢谢。

编辑：

上面的代码sn-p只是一个例子，我认为可以让你理解我不理解的机制的哪一部分——很明显，我错了:)

请看下面的例子：

struct A
{
  virtual void foo() {/* some implementation */}
  virtual void goo() {/* some implementation */}
};

int main()
{
  A *a = new A();
  a->foo(); // <=====
}

对于这个例子，编译器构造了一个vtable，里面有两个函数指针，一个指向foo，另一个指向goo。 调用 foo 时，究竟发生了什么？编译器如何知道要使用哪个指针（在 vtable 中）？希望这说明清楚。

Answer 1

您的示例具有未定义的行为：当您尝试通过 A 指针对 B 对象进行别名时，您违反了 the strict aliasing rule。

与未定义的行为一样，所有的赌注都没有了，对程序行为的任何进一步分析都是徒劳的。